高抽巷在綜放工作面的應用

趙一凡

（山西潞安集團司馬煤業有限公司， 山西 長治 047105）

1 概述

山西潞安集團司馬煤業有限公司1209 綜放工作面位于井田二采區，工作面走向長度為1 850 m，傾向長度為220 m，回采煤層為石炭系3 號煤層，平均厚度為6.7 m，工作面采用綜合機械化低位放頂煤回采工藝，瓦斯含量為4.8~6.9 m3/t。經計算絕對瓦斯涌出來將達到25 m3/min，依據瓦斯涌出量計算，如果單一采用“U”型通風治理瓦斯需要風量為4 500 m3/min，而工作面巷道斷面面積僅為16 m2，采用“U”型通風巷道風速將超過4 m/s，嚴重違反《煤礦安全規程》，瓦斯問題已成為工作面開采的制約因素，為徹底解決這一難題，該礦工作面上方布置一條高抽巷（層位為距工作面頂板上方15 m，與工作面回風巷平行15 m），在綜合治理采煤面瓦斯的過程中，利用在煤層頂板施工高抽巷，高抽巷內埋設抽放管路抽采瓦斯，此高抽巷在工作面初采、回采和回撤過程中發揮了極為重要的作用。高抽巷位置關系、貫通示意圖見圖1。

圖1 高抽巷位置關系、貫通示意圖

2 綜放工作面高抽巷的應用

2.1 綜放工作面初采階段高抽巷作用

山西潞安集團司馬煤業有限公司1209 工作面在初采前期，1209 高抽巷便與工作面切眼貫通。初采期間，工作面瓦斯涌出量較低，約15 m3/min，風量配備2 300 m3/min，工作面老頂未能垮落，為保證高抽巷能夠起較好的抽采效果，回風隅角至高抽巷通路須由木剁支護，確保瓦斯抽采通路順暢；同時初采初期嚴格執行退錨措施，加速老頂及時垮落。經過觀察、測量工作面瓦斯分布情況、風流風向及高抽巷流量、瓦斯濃度得知：回風隅角和采空區瓦斯通過高抽巷進行排出，高抽巷氣量約400 m3/min，純量約4.5 m3/min，工作面回風巷瓦斯濃度保持在0.55%附近，此方法能夠保證工作面初采期間后溜機尾、回風隅角瓦斯保持較低濃度，約0.65%，解決了1209 工作面初采期間瓦斯管理難、易超限問題。回風隅角和采空區瓦斯分布、流向圖見圖2。

圖2 回風隅角和采空區瓦斯分布、流向圖

2.2 綜放工作面回采階段高抽巷作用

隨著工作面向前推進，偽頂、老頂持續垮落并填實采空區，由于工作面采空區與高抽巷已經相通，故木剁支護已沒有必要。此時，工作面采煤強度增大，可將風量適當增加至2 700 m3/min，并通過調節高抽巷負壓與蝶閥角度將高抽巷氣量增加至800 m3/min。高抽巷對于采空區的瓦斯抽采可較大幅度降低采空區瓦斯涌向工作面，降低工作面瓦斯濃度，提升作業環境安全系數，為安全生產提供必要的安全保障；工作面風量部分通過后溜、工作面上隅角進入高抽巷，可解決上隅角瓦斯易積聚難題；同時高抽巷為高濃度瓦斯提供了一個安全出口，大大降低工作面風流、回風流瓦斯濃度。經過整個回采階段各地點瓦斯濃度和高抽巷氣量純量數據記錄整理得治：工作面絕對瓦斯涌出量25 m3/min，高抽巷氣量800 m3/min，純量16.2 m3/min，工作面回風巷風流瓦斯濃度0.51%，回風流瓦斯濃度0.46%。回風隅角、采空區和回風巷瓦斯分布、流向圖見圖3。

圖3 回風隅角、采空區和回風巷瓦斯分布、流向圖

2.3 綜放工作面回撤階段高抽巷作用

工作面回撤階段，高抽巷依舊為工作面瓦斯保駕護航。該工作面采用局部通風機回撤，通風機出口風量為420 m3/min，工作面內風速較低，瓦斯易積聚于工作面上隅角，給回撤工作增添風險，此時須將高抽巷氣量調為110 m3/min，觀察到工作面隅角處風量微微流向高抽巷即可，此時工作面上隅角瓦斯濃度與風流瓦斯濃度所差無幾，保證工作面順利回撤。回撤工作面重要地點風量、瓦斯、抽采量圖見圖4。

3 綜放工作面布置高抽巷的優缺點

3.1 優點

1209 高抽巷在工作面布置期間投入了大量的人、財和設備，特別是對高抽巷層位的研究、模擬實驗、決策與部署，不但解決了工作面瓦斯難管理、易超限的問題，還為后期工作面開采積攢了經驗。1209高抽巷的投入使得1209 工作面瓦斯在整個開采周期處于安全穩定的范圍，為公司安全高效生產奠定了堅實的基礎。

圖4 回撤工作面重要地點風量、瓦斯、抽采量圖

3.2 缺點

1）由于1209 高抽巷為全巖巷道，掘進速度慢，工期長，已造成采掘銜接緊張。

2）高抽巷層位難以把握、易于失敗，須經過前期大量的模擬計算得出，在實際掘進中應根據具體情況作出相應調整。

3）高抽巷內瓦斯濃度較高，如管路發生泄漏，已造成瓦斯事故。

4 結語

潞安集團司馬煤業公司通風部通過實際研究，對1209 工作面初采、回采和回撤期間采取的瓦斯防范措施，通過實際應用確保了1209 工作面能夠安全高效回采。